鋼結構抗震節點(淺析鋼結構抗震設計)

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本文目錄一覽：

1、鋼結構房的抗震性怎樣呢？
2、鋼結構的節點有哪些類型?梁的支座有哪些形式?柱腳有哪些形式?
3、鋼結構柱腳的抗震設計要點分析建筑工程論文
4、鋼結構焊接節點為什么抗震性能差
5、鋼結構住宅設計節點和支撐的構造要求？

鋼結構房的抗震性怎樣呢？

鋼結構具有良好的延展性，可以將地震波的能耗抵消掉。鋼材基本上屬各向同性材料，扛拉、抗壓、扛剪強度均很高，而且具有良好的延展性，特別是鋼結構憑著自己特有的高延展性減輕鋼結構抗震節點了地震反應。鋼結構還可以看作比較理想的彈塑性結構，可以通過結構的塑性變形吸收和消耗地震輸入能量，從而具有較高的抵抗強烈地震的能力。鋼結構相對于其鋼結構抗震節點他結構自重輕，這也大大減輕了地震作用的影響。

中石鋼結構除了抗震性能高，施工周期短、工業化程度高、環保性能好的特點也顯著優于混凝土結構?？拐鹪O計，柱間交叉支撐要符合下列要求:有吊車時，應在鋼結構廠房單元中部設置上、下柱間支撐，并應在鋼結構廠房單元兩端增設上段柱柱間支撐;抗震設防烈度為7度時結構單元長度大于120m，8、9度時鋼結構廠房單元長度大于90m,宜在單元中部1/3處內設置兩道上、下段柱間支撐;鋼結構廠房建筑中柱間交叉支撐的長細比、支撐斜桿和水平面的夾角、支撐交又點節點板的厚度規定如下鋼結構抗震節點：柱間交叉支撐的長細比、支撐斜桿與水平面的夾角、支撐交又點節點板的厚度規支撐桿件的長細比不宜超過表10-13規定;

鋼結構房怎樣構造更能抗震？支撐斜桿與水平面的夾角不宜大于55°;支撐交叉點的節點板厚度不應小于10mm。下柱支撐與柱腳連接的位置和構造措施，應保證將地震作用直接傳給基礎即支撐的交點宜位于基礎的底都或柱底;當6度和7度不能直接傳給基礎時，應計及支撐對柱和基礎的不利影響:下段柱間支撐的基礎頂部應沒混凝土拉梁與混凝土基礎連成整體。柱間支撐桿件應采用整根材料，超過材料最大長度規格時可采用對接焊縫等強度拼接。柱間支撐與構件的連接.不應小于支撐桿件塑性承載力的1.2倍。

鋼結構抗震節點(淺析鋼結構抗震設計) 結構機械鋼結構設計

鋼結構的節點有哪些類型?梁的支座有哪些形式?柱腳有哪些形式?

鋼結構的節點有剛性節點、鉸接節點、半剛性節點等三種常用類型。支座有固定支座、鉸接支座、彈性支座、滑移支座等類型。柱腳有埋入式、外包式、外露式等常用類型。

鋼柱是通過地腳螺栓受力，因為大多數的施工二次澆注根本就不合格，起不到什么作用，也就起了個包裹的作用，防止地腳螺栓受環境的影響銹蝕。如果施工合格的話，應該也參與受力，但主要還是通過地腳螺栓來受力。

特點

1、材料強度高，自身重量輕

鋼材強度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強度的比值相對較低，因而在同樣受力條件下鋼結構的構件截面小，自重輕，便于運輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結構。

2、鋼材韌性，塑性好，材質均勻，結構可靠性高

適于承受沖擊和動力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內部組織結構均勻，近于各向同性勻質體。鋼結構的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結構可靠性高。

以上內容參考：百度百科-鋼結構

鋼結構柱腳的抗震設計要點分析建筑工程論文

摘要：柱腳是鋼結構中上部主體結構與基礎連接的重要節點，文章對銅結構的埋入式和外包式柱腳的抗震設計進行分析。

關鍵詞：鋼結構柱腳；埋入式；外包式

1.通常鋼結構的柱腳形式有外包式柱腳，埋入式柱腳及外露式柱腳3種

外包式柱腳指將鋼柱腳外面用鋼筋混凝土包住的柱腳，埋入式柱腳是把鋼柱固定在混凝土的基礎梁上柱腳，而外露式柱腳是在混凝土基礎表面固定鋼柱的柱腳，其也是最常用的鋼結構柱腳。鋼結構柱腳，反力特別大，因此設計規劃時一般采用固定柱腳。在此類情況下，采用外露式柱腳不僅會導致底板既大又厚，消耗大量鋼材，更重要的是難以確保柱腳被完全固定。外包式柱腳和埋入式柱腳鋼結構固定式柱腳的很好的選擇，通常抗震設計也用這兩類柱腳。

2.埋入式柱腳抗震設計

埋入式柱腳的特點，是將鋼柱以一定深度埋置在混凝土基礎梁中，埋人部分的鋼柱表面雖然焊有栓釘，但根據研究，在這種形式的柱腳中栓釘的作用不大，內力的`傳遞主要依靠混凝土對鋼柱翼緣的承壓力，柱的軸向壓力可由柱腳底板傳給混凝土，柱的軸向拉力可由柱腳底板伸出部分對混凝土的承壓作用傳給混凝土，或由錨栓傳給基礎。埋入式柱腳的支配因素是埋入深度。試驗表明，對于輕型工字形柱，埋深與柱截面高度之比不得小于2，對于大截面的寬翼緣H形柱和箱形柱，埋深與截面高度之比不得小3，且同時應滿足下式要求：

d=（6M/bf*fc）0.5

d-柱腳埋深；M-柱腳全截面屈服時的極限彎矩；bf-柱在受彎方向截面翼緣的寬度；fc-基礎混凝土軸心受壓強度設計值。

2.1柱腳軸向壓力由柱腳底板直接傳給基礎，按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010-2010驗算柱腳底板下混凝土的局部承壓，承壓面積為底板面積。

2.2埋入式柱腳應驗算在軸力和彎矩作用下基礎混凝土的側向抗彎極限承載力，埋入式柱腳的極限受彎承載力不應小于鋼柱全塑性抗彎承載力；與極限受彎承載力對應的剪力不應大于鋼柱的全塑性抗剪承載力。

埋入式柱腳的計算，可按以下假設進行：鋼柱的軸心壓力N是由埋入的鋼柱底板直接傳遞到鋼筋混凝土基礎上；柱腳處的彎矩M由埋入鋼柱的翼緣與混凝土基礎的承壓力來傳遞給基礎，或者由埋入部分鋼柱上的抗剪焊釘來傳遞；柱腳的剪力v由埋入鋼柱的翼緣和基礎混凝土的承壓力來傳遞。

2.3采用鋼管柱時埋入式柱腳的構造要求，截面寬厚比或徑厚比較大（≥33）的箱形柱和鋼管柱，其埋入部分應采取措施防止在混凝土側壓力下被壓壞。常用方法是填充混凝土，填充高度應稍高于混凝土基礎上表面；或在基礎上端附近設置內隔板或外隔板。隔板的厚度應按計算確定，外隔板的外伸長度不應小于柱邊長（或管徑）1/10。對于有抗拔要求的埋入式柱腳，可在埋入部分設置栓釘。

2.4鋼柱邊（角）柱柱腳埋入混凝土基礎部分的上、下部位均需布置u形鋼筋加強。當邊（角）柱混凝土保護層厚度較小時，可能出現沖切破壞，可用下列方法之一補強：

設置栓釘。根據過去的研究，栓釘對于傳遞彎矩和剪力沒有什么支配作用，但對于抗拉，由于栓釘受剪，能傳遞內力。

錨栓。因柱子的彎矩和剪力是靠混凝土的承壓力傳遞的，當埋深較深時，在錨栓中幾乎不引起內力，但柱受拉時，錨栓對傳遞內力起支配作用。在埋深較淺的柱腳中，加大埋深，提高底板和錨栓的剛度，可對錨栓傳力起積極作用。

3.外包式柱腳抗震設計

外包式柱腳的特點，是鋼柱底板與外包混凝土底部齊平，外包混凝土配有主筋和箍筋，頂部箍筋要集中配置，鋼柱的外包部分要設置栓釘，鋼柱翼緣外側的混凝土保護層厚度一般不應小于150mm，外包式柱腳的內力分布進行設計。當鋼柱與基礎鉸接時，柱腳彎矩完全由外包鋼筋混凝土承受，柱的剪力也由外包混凝土承擔。至于柱的軸力，一般認為，軸力可由鋼柱底板直接傳給基礎，軸向拉力可通過底板的伸出邊緣和錨栓傳給基礎。

外包式柱腳設計應注意的主要問題是：（1）當外包層高度較低時，外包層和柱面間很容易出現粘結破壞，為了確保剛度和承載力，外包層應達到柱截面的2.5倍以上，其厚度應符合有效截面要求。（2）若主筋的粘結力和錨固長度不夠，主筋在屈服前會拔出，使承載力降低。為此，主筋頂部一定要設彎鉤，下端也應設彎鉤并確保錨固長度不小于25d。（3）如果箍筋太少，外包層就會出現斜裂縫，箍筋至少要滿足通常鋼筋混凝土柱的設計要求，其直徑和間距應符合規范規定。為了防止出現承壓裂縫，使剪力能從主筋順暢地傳給鋼筋混凝土，除了通常的箍筋外，柱頂密集配置幾道箍筋十分重要。（4）抗震設計時，在柱腳達到最大受彎承載力之前，不應出現剪切裂縫。（5）采用箱形柱或圓管柱時，若壁板或管壁局部變形，承壓力會集中出現在局部。為了防止局部變形，柱壁板寬厚比和徑厚比應符合《鋼結構設計規范》GB50017-2003關于塑性設計規定，也可在柱腳部分在鋼管內澆灌注混凝土。

埋入式柱腳和外包式柱腳的混凝土保護層厚度均不小于180mm，鋼柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼緣上設置圓頭焊釘，其直徑不得小于16mm，其水平向和豎向的中心距離不得大于200mm。

4.結語

外包式和埋人式柱腳在抗震設計中已經被廣泛應用，文章從受力等多方面對其具體設計進行了初步探討，希望能為相關設計提供參考。

鋼結構焊接節點為什么抗震性能差

高梁柱焊接節點鋼結構抗震節點的抗震性能是鋼結構抗震設計鋼結構抗震節點的重要內容之一。美國北嶺和日本阪神震害教訓表明 ,為防止梁柱焊接節點在地震中出現源于焊縫鋼結構抗震節點的脆性破壞 ,設計上應注意降低節點焊縫處鋼結構抗震節點的應力集中 ,改善焊縫鋼結構抗震節點的受力狀態 ,設法利用鋼材的塑性儲備來吸收地震能量 ,并根據抗震設防要求和地震作用特點選用韌性達標的焊接材料。